అంతరిక్షంలో హరిత విప్లవం కోసం ఈ భారతీయ వ్యోమగామి ఏం చేస్తారు?

వాతావరణ పరిస్థితులు అనుకూలంగా లేక ఒకసారి, సాంకేతిక సమస్యలతో మరోసారి అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రానికి వెళ్లాల్సిన ఆక్సియం-4 మిషన్ వాయిదా పడింది.

ఈ మిషన్‌లో భాగంగా భారతదేశానికి చెందిన శుభాంశు శుక్లాతో సహా నలుగురు వ్యోమగాములు అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రంలోకి వెళ్లాల్సి ఉంది.

గత 40 ఏళ్లలో ఒక భారతీయ పౌరుడు అంతరిక్షంలోకి వెళ్లడం ఇది తొలిసారి.

ఆయన ప్రయాణం ఇస్రో నిర్వహించే స్పేస్ బయాలజీ, స్పేస్ అగ్రికల్చర్ రీసెర్చ్‌లో కీలకం కానుంది.

అంతరిక్ష వ్యవసాయం ప్రారంభం

సింధు నదీ పరీవాహక ప్రాంతం వంటి ప్రపంచంలోని అనేక నదీ ప్రాంతాలలో వ్యవసాయం ఆవిర్భావం మానవాళి ప్రారంభించిన మొదటి గొప్ప విప్లవం.

ఆహారం కోసం ప్రజలు వేటకు బదులుగా వ్యవసాయాన్ని ఎంచుకోవడంతో గ్రామాలు అభివృద్ధి చెందాయి. ఆహార ఉత్పత్తి పెరిగింది. నాగరికత విస్తరించింది.

ఈ రోజు మనం మరో విప్లవం ముంగిట నిలబడి ఉన్నాము.

అంతరిక్షంలో హరిత విప్లవం మన కళ్ళముందు ఆవిష్కృతమవుతోంది. శుభాంశు శుక్లా సహా ఆక్సియం-4 బృందం, అంతరిక్షంలో విత్తనాలు మొలకెత్తడం, మొక్కలు పెంపకంపై అధ్యయనం చేయనుంది.

దాదాపు సున్నా గురుత్వాకర్షణ శక్తి (మైక్రోగ్రావిటీ) ఉన్న ప్రదేశంలో విత్తనాలు ఎలా మొలకెత్తుతాయి? అంతరిక్షంలో పెరిగే మొక్కల లక్షణాలు ఎలా ఉంటాయి వంటి వివిధ సందేహాలకు వారు సమాధానాలు కనుక్కునే ప్రయత్నం చేస్తారు.

అంతరిక్షంలో పంటలు ఎందుకు?

చంద్రుడు, అంగారక గ్రహానికి చేసే సుదూర ప్రయాణాలలో పండ్లు, కూరగాయల లాంటి ఆహార పదార్థాలు చాలా అవసరం.

అంతరిక్ష కేంద్రంలో చిన్న చిన్న తోటలను సృష్టించడం ఆహార ఉత్పత్తికి సహాయ పడటమే కాకుండా అక్కడి ఆస్ట్రోనాట్లకు మానసికంగా ఉల్లాసాన్ని ఇస్తుంది.

భూమి నుండి వందల కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉన్నప్పుడు పచ్చని మొక్కను కనిపించడం మనసుకు హాయినిచ్చే విషయం.

అంతరిక్ష వ్యవసాయం అంతరిక్ష మనుగడకు కూడా చాలా అవసరం.

అంతరిక్షంలోకి చేసే ప్రయాణాలకు కేవలం డబ్బాల్లో నిల్వ ఉంచిన లేదా ప్యాక్ చేసిన ఆహారంపైన మాత్రమే ఆధారపడలేం.

చరిత్ర మనకు ఒక పాఠం నేర్పింది. కొన్ని శతాబ్దాల కిందట సుదీర్ఘ సముద్ర ప్రయాణాలు చేసిన నావికులు పండ్లు, కూరగాయలు లేకపోవడంతో 'విటమిన్ సి' లోపించి వ్యాధుల బారినపడేవారు.

అంతరిక్షంలో అటువంటి సమస్య లేకుండా చూసేందుకు అక్కడ తాజాది, పోషకాలున్న ఆహారం కోసం మొక్కల్ని పెంచేందుకు ప్రయత్నిస్తున్నారు.

కొన్ని మొక్కలను అంతరిక్షంలో ఔషధాలుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు. అంతరిక్షంలో ఎక్కువ కాలం ఉండటం వల్ల వ్యోమగాముల ఎముకల సాంద్రత తగ్గిపోతుంది.

లెట్యూస్‌లో ఎముకల నష్టాన్ని నిరోధించే ప్రోటీన్ పుష్కలంగా ఉంటుంది. ఈ మొక్కను ఇప్పటికే అంతరిక్షంలో పెంచి పరీక్షించారు.

భవిష్యత్తులో, వ్యోమగాములు పోషక పదార్ధాలను తీసుకెళ్లాల్సిన అవసరం లేకుండా, వారికి అవసరమైన సూక్ష్మపోషకాలను అక్కడికక్కడే పెంచుకోగలుగుతారు.

గురుత్వాకర్షణ శక్తి లేని చోట మొక్కలు పెరుగుతాయా?

విత్తనం నేలపై ఎలా పడినా అది మొలకెత్తినప్పుడు వేర్లు కిందకు, కాండం పైకి పెరుగుతుంది. ఇలా ఎందుకు జరుగుతుంది ? ఒక మొక్క ఏవైపు ‘పైకి’ ఉందో ఎలా తెలుస్తుంది?

1880లో, చార్లెస్ డార్విన్ ఒక వింతను గమనించారు. మొక్కలు వాలుపై పెరిగినప్పుడు, వాటి వేర్లు నేరుగా క్రిందికి వెళ్లడమే కాకుండా, కొద్దిగా వంగి కూడా ఉంటాయి. గురుత్వాకర్షణ, నేల ఉపరితల స్పర్శ వల్ల ఇలా జరిగినట్లు ఆయన గుర్తించారు.

దీనిని ఆయన 'రూట్ బెండింగ్' అని పిలిచారు. ఈ విశ్లేషణను శాస్త్రవేత్తలు అంగీకరించారు.

అయితే 2010లో, అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రంలో నిర్వహించిన ఒక ప్రయోగం దీనిని రివర్స్ చేసింది.

అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రంలోని డిస్క్‌లో విత్తనాలను మొలకెత్తించేందుకు అవసరమైన పోషకాలను అందించడం ద్వారా వారు ప్రయోగాలు చేశారు. ఏది పైభాగమో, ఏది కింది భాగమో గుర్తించడం అసాధ్యంగా ఉండే అంతరిక్ష వాతావరణంలో వేర్లు, కాండాలు ఏ దిశలో పెరుగుతాయో వారు గమనించారు.

ఆశ్చర్యకరంగా గురుత్వాకర్షణ శక్తి దాదాపుగా లేని అంతరిక్షంలో కూడా వేర్లు వక్ర ఆకారంలో పెరిగాయి. దీనర్థం ఏంటంటే, గురుత్వాకర్షణ మాత్రమే మొక్కల పెరుగుదలకు, ముఖ్యంగా వేర్ల దిశకు మార్గనిర్దేశం చేయదు. కాండమే దిశకు మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది.

మొక్కల పెరుగుదల రహస్యాలు

భూమిపైన జీవం గురుత్వాకర్షణశక్తి ప్రభావంతో పరిణామం చెందింది. నీరు, పోషకాల కోసం వేర్లు కిందికి పెరిగాయి. సూర్యకాంతి కోసం కాండం పైకి పెరిగింది. కానీ అంతరిక్షంలో, గురుత్వాకర్షణ లేనప్పుడు, మొక్కలు భిన్నంగా ప్రవర్తిస్తాయి.

సూక్ష్మగురుత్వాకర్షణ వాతావరణానికి అనుగుణంగా మొక్కలు తమ జన్యు విధులను మార్చుకుంటాయని ఆధునిక అధ్యయనంలో తేలింది.

ఉదాహరణకు అంతరిక్షంలోని వేర్లు ఆకుల మాదిరిగా పని చేస్తాయి. వేర్లలోని కణాలు భూమిలోపలి కాంతి జన్యువులను గ్రహించినట్లు అంతరిక్షంలో గ్రహించవు.

ఇవి ఆకులలో చురుగ్గా ఉంటాయి. కానీ అంతరిక్ష వాతావరణంలో వేళ్ళలో కాంతిని గ్రహించే కణాలు కూడా ఉత్తేజితమవుతాయి.

అంతరిక్షంలో కీటకాలు లేనప్పటికీ, కీటకాలను నిరోధించే రసాయనాలను ఆకులు ఎక్కువగా ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

ఈ మార్పులు అంతరిక్షంలో పెరిగే మొక్కలు ఆ వాతావరణానికి అవసరమైన ప్రత్యేక లక్షణాలను అభివృద్ధి చేసుకోవచ్చని సూచిస్తున్నాయి.

దీని వల్ల కొన్ని మొక్కలు మరింత దృఢంగా లేదా పోషకభరితంగా మారతాయి.

అంతరిక్షంలో భారత్ వ్యవసాయ ప్రయోగాలు

ఆక్సియం-4 మిషన్ భారతదేశంలో రెండు ఆసక్తికరమైన వృక్షశాస్త్ర ఆవిష్కరణలను అన్వేషించడానికి సిద్ధంగా ఉంది.

ధార్వాడ్‌లోని ఐఐటీ, వ్యవసాయ విశ్వవిద్యాలయం కలిసి "అంతరిక్షంలో పప్పుధాన్యాలు, మెంతులు వంటి విత్తనాలను మొలకెత్తించడం" అనే అంశంపై అధ్యయనం చేస్తున్నాయి.

అంతరిక్షంలో పెరిగే మెంతులు, పప్పు మొలకలను భూమిపై పెరిగిన మొలకలతో పోల్చుతారు.

అంతరిక్షంలో పెరిగిన మొలకలు తినడానికి సురక్షితమేనా లేక విషపదార్థాలు, హానికరమైన సూక్ష్మజీవులు ఉన్నాయా అనే దాన్ని పరీక్షిస్తారు.

ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ స్పేస్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ, కేరళ వ్యవసాయ విశ్వవిద్యాలయం "ఆహార పంటల విత్తనాలపై సూక్ష్మ గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం" అనే అంశంపై అధ్యయనం చేస్తున్నాయి.

ఆరు తడి పంట జాతుల విత్తనాలను అంతరిక్ష వాతావరణంలో పరీక్షించి వాటిని తిరిగి భూమికి తీసుకువస్తారు.

ఈ విత్తనాల నుండి వచ్చే మొదటి తరం పంటలను ఉపయోగించి తదుపరి తరం విత్తనాలను తయారు చేస్తారు. అదేవిధంగా, అనేక తరాల నుండి విత్తనాలను సేకరించి అధ్యయనం చేస్తారు.

స్థలం మారడం వల్ల కలిగే మార్పులు దిగుబడిలో మార్పులకు కారణమవుతాయా లేదా అనేది ఈ అధ్యయనం నిర్ణయిస్తుంది.

భవిష్యత్‌లో అంగారక గ్రహంపై వ్యవసాయం?

అంతరిక్షంలో సూక్ష్మ గురుత్వాకర్షణలో అభివృద్ధిని భూమిపై సాధారణ గురుత్వాకర్షణలో అభివృద్ధితో పోల్చడం ద్వారా మనం ప్రాథమిక జీవసంబంధమైన వాస్తవాలను కనుగొనవచ్చు.

మొక్కలు, కణాలు, సూక్ష్మజీవులపై నిర్వహించిన ఇటువంటి అధ్యయనాలు వాటి భౌతిక తత్వంపై కొత్త విషయాలను వెల్లడిస్తాయి.

చంద్రుడు, అంగారకుడు వంటి గ్రహాలపై భవిష్యత్తులో నివాసం ఉండాలంటే, అంతరిక్షంలో మొక్కలు ఎలా పెరుగుతాయో అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.

భూమికి ఆవల వ్యవసాయాన్ని సమర్థవంతంగా చేయగలిగితే అది వ్యోమగాములకు స్థానికంగా పండించిన ఆహారాన్ని నిరంతరం సరఫరా చేస్తుంది. వారికి పోషకాలతో నిండిన ఆహారాన్ని అందిస్తుంది.

నేటికీ వ్యవసాయం కథ కొత్తగా రాసే ప్రయత్నం జరుగుతోంది. అయితే ఆ కథ భూమిపై కాదు. అంతరిక్షంలో.

వందల సంవత్సరాల కిందట సింధు లోయ రైతులు వ్యవసాయాన్ని విప్లవాత్మకంగా మార్చినట్లుగానే, నేటి శాస్త్రవేత్తలు మరో గొప్ప వ్యవసాయ విప్లవానికి మార్గం వేస్తున్నారు.

మానవాళి గ్రహాల మధ్య ప్రయాణించడానికి ఇది చాలా అవసరం.

(ఈ వ్యాసకర్త టి. వి. వెంకటేశ్వరన్, ఇండియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ సైన్స్ ఎడ్యుకేషన్ అండ్ రీసర్చ్‌లో ప్రొఫెసర్)

(బీబీసీ కోసం కలెక్టివ్ న్యూస్‌రూమ్ ప్రచురణ)

(బీబీసీ తెలుగును వాట్సాప్‌,ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)